CCD kvalitet

Astronomiska CCD-kameror (ej webkameror)
Starsoft
Inlägg: 1486
Blev medlem: 2007-09-20 14:21:00
Ort: Gävle
Kontakt:

CCD kvalitet

Inläggav Starsoft » 2009-01-11 16:31:45

Det finns för alla ccd användare en intressant tråd på Astro-Forum http://www.astro-forum.se/forum_posts.asp?TID=705&PID=7900#7900 där man kontrollerat elektronikens kvalitet i olika CCD kameror med hjälp av fft analys. Metoderna som används beskrivs bra här http://www.qsimaging.com/ccd_noise_measure.html.

När jag testade på min Artemis så var det några svaga linjer i fft bilden, men inget anmärkningsvärt, det här är nog en bra och enkel test att göra på sin CCD kamera. I Iris använder jag kommandot "fftd x y", till Photoshop kan man ladda ned en plugin, t.ex. http://www.kamlex.com/index.php?option=com_content&task=view&id=33&Itemid=42

Jag passade också på att mäta min kameras "read noise" och det låg på 19e, vilket är högre en spec, "thermal noise" låg på 0.15 e/s vilket ockå är högre än spec. Med spec menar jag vad jag hittat på TS tysklands site, hittade ingen spec från Artemis. Mina mätningar är vid -10 grader. Den här kameramodellen har idag ersatts av Atik 11000 som har bättre egenskaper på alla områden.

Passade också på att försöka titta på hur mycket brus de olika delbilderna genererade vid min senaste M81 session.

Bias bild: RMS = 2,8 ADU (113 st subar)
Dark bild: RMS = 11 ADU (31 st subar)
Flat bild: RMS = 32 ADU (13 st subar)
Ljus bild: RMS = 47 ADU före kalibrering.
Ljus bild: RMS = 29 ADU efter kalibrering.
Ljus bild: RMS = 5,5 ADU efter medelvärdes-stackning av 41 st.
Ljus bild: RMS = 5,8 ADU efter sgma-clip(2)-stackning av 41 st.

Finns många frågor och svar i de här siffrorna. T.ex. så ger ett brusvärde på 5,5 i en färdig bild i det här fallet ett signal/brus förhållande på 75 dB vilket man kan uppnå redan efter några få sub-exponeringar om man har bättre prylar och kan använda längre exponeringstider än 6 minuter.

Man kan också undra över hur det höga bruset i flatbilden inverkar på slutresultatet?

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb
Användarvisningsbild
Timo
Inlägg: 1080
Blev medlem: 2005-12-10 00:08:59
Ort: Immeln

Re: CCD kvalitet

Inläggav Timo » 2009-01-12 13:23:13

Ja det är Michael Stauning som håller på och testar på Astro-Forum.
Gjorde själv en hastig FFT test på en färdig JPG bild och det gick bra men tog sedan fram en av mina egna monokroma bilder och det fungerade inte óavsett format på bilden. Det gick inte att ta fram den plug in det gäller, den var alltså inte klickbar i Photoshop.
Hann inte göra så mycket mer så jag antar att det är något jag missat.
Har inte hunnit läsa igenom instruktionen heller :)
Timo
Everything has beauty,but not everyone sees it. Confucius
Användarvisningsbild
GAIS
Inlägg: 651
Blev medlem: 2007-12-13 21:22:54
Ort: Lerum

Re: CCD kvalitet

Inläggav GAIS » 2009-01-12 18:46:51

Lite input:

Enligt Starlightxpress (och de flesta kameratillverkare) mätar man std Dev på en yta av 50*50 pixlar på EN bias och EN dark frame (alltså inte stackar).
Man gör detta i varje hörn samt i mitten (totalt 5st mätningar)
Medelvärdet är det man anger i specen. Normalt är biasenframen det man anger då den normalt är högre än darken (tro det eller ej)..

Vad du får ut i en stack är givetvis lägre men tämligen tekniskt ointressant då det sannolikt minskar för varje frame i stacken. Dock självklart intressant då man kan se sitt totalt slutgiltiga brus.
Men det är bruset i frame ett som sätter standarden, så ju lägre där ju bättre.

Jag la uppen bild i forumet enligt detta förfarande (viewtopic.php?f=7&t=3828&start=15) se bild sidan två.
Där kan ni se std dev för varje i bild i maximskärmdumpen. Notera att Std dEV inte är lägre i master darken när biasen är bortagen jämfört med bara master darken. Varför kan man fråga sig.

H16 skulle ha std dev på 15 - vilken jag inte hade (+ andra fel i min kamera (som jag lämnat tillbaka mot en Atik).

Man skall dock akta sig för att dra för stora växlar på denna typ av specmätningar, då det är många andra parametrar som spelar in.
Dock är självklart en total random noise i biasen superbt.. som i t.ex. QSIKameror.

Flatbruset som starsoft nämnen är självklart intressant (och stort). Därför bör man ta dark flats (darks som är lika långa dom flatsen) oxå.
Dessa kommer ta bort bruset rejält i flatsen. Det är nästa skumt att man int alltid gör detta då det är snabbt gjort (jämför med vanliga darks).
Som användare av DeepSkyStacker har jag lärt mig att darkFlats ofta har stor positiv inverkan.

Efter mycket läsning de senaste dagarna om CCDchip och kamerakonstruktion och trimmning är det helt klar följande faktorer som är viktigast:
- Låg och stabil temperatur
- Random bias
Detta kräver bra konstruktion och högkvalitativ och intrimmad elektronik. Detta är så klart dyrare än "löpande band" tillverkning.
Därav är individuellt testade o trimmade kameror dyra - oasvett chip. Std Dev kan även trimmas individuellt i firmware genom förstärkning/minskning av "vissa" pixelrader eller t.om pixlar.
Detta gjorde starlight åt mig, det fixade std dev men inte mina konstiga linjer.

Antiblooming gillar man väl generellt då det gör livet bra mycket enklare, men dom minskar även dynamiken tämligen ordentligt samt försvårar dark/bias hantering (så länge som det inte bloomar).
Skall det bli ritktigt bra skall man inte använda antiblooming...

Jag hoppas på min Atik - men efter påläsning av tekniken skulle man nog kört QSI trots priset. Dom har sannolikt bäst individuell kallibrering och kylningen.
Men pengar är pengar, så jag hoppas på Atiks redisignade kylning ;-)


Denna diskution kommer bli (är redan) härligt nördig ;-)

//Mattias
// mvh Mattias (http://www.Astrofoto.nu)

- CGEpro:
--- WO FLT110 f/7 Triplet+WO flattener+Atik 4022 mono (för L och Ha)
--- Borg 76mm f/5 Triplet+StarlightXpress Lodestar (guidning)
--- TS 90mm f 6 Triplet+TS flattener+Canon 450D IRmoddad (för färgdata)
Starsoft
Inlägg: 1486
Blev medlem: 2007-09-20 14:21:00
Ort: Gävle
Kontakt:

Re: CCD kvalitet

Inläggav Starsoft » 2009-01-12 21:04:28

Notera att Std dEV inte är lägre i master darken när biasen är bortagen jämfört med bara master darken. Varför kan man fråga sig

När du adderar (eller subtraherar) två bilder som innehåller slumpmässigt brus så ökar bruset med rooten ur 2, alltså typ 1,4. Om man i stället stackar typ 150 st bias så försvinner nästan allt slumpmässigt utläsningsbrus ur bias bilden och det som återstår är bara en bild av brister i sensor och elektronik, om du subtraherar en sådan bild från din dark så kommer det totala bruset i stället att minska.

För att mäta kamerans utläsningsbrus i astrokameror brukar man väl ta en godtycklig bias och subtraherar från den stackade biasen, std-dev i resultatet är ett medelvärde på kamerans utläsningsbrus.

Att ta darks till mina flat är något som är nödvändigt att börja med så fort jag har automatiserat hela kalibreringshanteringen. Men det som jag undrade mest över när det gäller flatbilderna var hur mycket av flatbildens brus som vägs in i den slutgiltiga bilden då den normeras, jag har inte klart för mig hur det fungerar :?:

Std Dev kan även trimmas individuellt i firmware genom förstärkning/minskning av "vissa" pixelrader eller t.om pixlar

Det var väl det som jag kallade psuedoåtgärder för att skyla över bristerna, ungefär som Nikon som gör mean på sina bilder i firmware och därmed kan visa upp fina brusvärden , som egentligen inte säger någonting.

Nördarna regerar :D

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb
Användarvisningsbild
GAIS
Inlägg: 651
Blev medlem: 2007-12-13 21:22:54
Ort: Lerum

Re: CCD kvalitet

Inläggav GAIS » 2009-01-13 08:09:36

Kan du förklara (Starsoft) i detalj hur du tog fram ADOvärderna för din kamera?
// mvh Mattias (http://www.Astrofoto.nu)

- CGEpro:
--- WO FLT110 f/7 Triplet+WO flattener+Atik 4022 mono (för L och Ha)
--- Borg 76mm f/5 Triplet+StarlightXpress Lodestar (guidning)
--- TS 90mm f 6 Triplet+TS flattener+Canon 450D IRmoddad (för färgdata)
Starsoft
Inlägg: 1486
Blev medlem: 2007-09-20 14:21:00
Ort: Gävle
Kontakt:

Re: CCD kvalitet

Inläggav Starsoft » 2009-01-13 14:05:15

Vad menar du med ADO värden?

Anders
Observatorium v2.0: http://www.hemlin.se/astroweb

Återgå till "CCD-kameror"

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: 2 och 0 gäster